Построение динамической характеристики
На основании полученной передаточной функции, используя обратное преобразование Лапласа, можно получить уравнение динамической характеристики для первой тарелки.
Рассмотрим динамику изменения концентрации воды на выходе в растворе РДЭГ при различных значениях задержки жидкости на тарелке S(рис 5.):
1)S=1.5 моль
2)S=3моль
3) S=5моль.
Из графиков видно, что быстродействие на выходе зависит от количества задержанной жидкости в нижней части колонны: чем больше количество, задержанной жидкости на тарелке, тем медленнее протекает процесс.
Рис. 5. Динамическая характеристика зависимости концентрации воды в растворе РДЭГ
Построение статических характеристик
В
статическом режиме изменения концентрации
во времени не происходит. Таким образом,
система уравнений примет вид:
(13)
На основании системы (13) можно получить зависимость концентрации воды в растворе РДЭГ от концентрации воды в питающей смеси (см. рис.6).
Прямо пропорциональная зависимость показывает, что, чем больше концентрация воды в питающей смеси, тем больше концентрация воды в регенерированном ДЭГ.
Рис. 6. Статическая зависимость концентрации воды в растворе РДЭГ от концентрации воды в питающей смеси
Вывод
Идеализирование системы (в результате внесения множества допущений) позволило описать переходный процесс массобмена в ректификационной колонне системой нелинейных ДУ первого порядка с постоянными коэффициентами. Точность результата будет наибольшей, если величины, которыми мы пренебрегаем в расчете, высшего порядка малости.
К грубым допущениям можно отнести:
пренебрежение гидравлическими запаздываниями потоков в колонне;
допущение о идеальных тарелках;
допущение о адиабтичности процесса.
В результате которых возникает погрешность расчетов относительно реальной колонны ректификации.
Приложение
Основные технологические характеристики ректификации ДЭГ, необходимые для проведения расчётов
Параметр |
Значение |
Размерность |
Питание колонны, LD |
2 |
моль/с |
Поток пара по колонне, L |
1.2 |
моль/с |
Поток жидкости по колонне, V |
1 |
моль/с |
Дистиллят (продукт перегонки, идущий на орошение), F |
0.6 |
моль/с |
Остаточный продукт, W |
1.9 |
моль/с |
Задержка жидкости на тарелке, H |
2 |
моль |
Задержка жидкости в нижней части колонны, S |
2 |
моль |
Число тарелок в колонне |
7 |
- |
Тип тарелок |
Колпачковые |
- |
Материал изготовления колонны |
нержавейка+ углеродистая сталь |
- |